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IR-UWB 시스템을 위한 선택적 가중치 결합 에너지 검출기(S-WED)와 동기 알고리즘
지신애(Sinae Ji),김재석(Jaeseok Kim) 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.50 No.7
본 논문에서는 IR-UWB (Ultra Wideband-Impulse Radio) 시스템을 위한 선택적 가중치를 적용한 에너지 검출기와 이에 적합한 동기 방법이 제안되었다. 구현이 용이한 에너지 검출기(ED)는 IR-UWB 시스템의 수신기로 많이 사용되나, 심볼 주기로 샘플링 된 에너지를 데이터 검출에 이용하기 때문에 수신 성능이 좋지 않은 단점이 있다. 이러한 단순한 에너지 검출기의 성능을 개선하고자 가중치를 적용한 에너지 검출기가 제안 되었다. 가중치를 적용한 에너지 검출기는 데이터 검출 이전에 동기 획득과 함께 가중치의 결정이 요구된다. 한편, 에너지를 이용한 검출 방법에서 최적의 가중치는 에너지 값이 되기 때문에 동기 획득과 가중치 획득이 동시에 이루어질 수 있다. 본 논문에서는 이러한 점을 이용하여 심볼 동기와 가중치 획득을 동시에 얻는 간단한 동기 방법을 제안한다. 또한, 제안된 알고리즘에서는 잡음 레벨 이하의 구간은 에너지 누적에서 제외함으로써 기존의 WED 보다 간단하지만 낮은 SNR에서 좀 더 향상된 성능을 가진 수신기를 얻을 수 있게 된다. 제안된 알고리즘은 IEEE 802.15.4a의 프리앰블 심볼과 채널 모델을 이용해 모의실험을 통해 검증되었다. This paper proposes a selective-weighted energy detection (S-WED) and a synchronization algorithm appropriate for it in IR-UWB system. Energy detectors that are practical in terms of implementation are employed widely for noncoherent reception in IR-UWB systems. However, they show low performance due to using the energy samples captured at symbol rate. For this reason, weighted energy detectors are developed to improve the performance of EDs. Hence, for WED, not only synchronization but also the weight coefficients are needed to be obtained prior to data detection. Meanwhile, the optimal weighting coefficients of WEDs are known to be energy values. Therefore, synchronization and the weighting coefficients can be obtained simultaneously. This paper proposes an S-WED and a simple synchronization algorithm for it in which sub-intervals having energies under a certain level are excluded in energy accumulation resulting in a simpler WED with a bit performance increase in low SNR region. The proposed algorithm is verified through simulations using the preamble symbol and channel models defined in the IEEE 802.15.4a.
위성본체용 무선 데이터 버스 시스템을 위한 IR-UWB 모듈의 개념 설계
구본주,지신애 한국항공우주학회 2014 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.11
인공위성 본체의 복잡한 유선 데이터 버스 시스템의 단점을 개선하기 위해 무선 데이터 버스 시스템의 구현을 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 적외선 및 지상에서 사용하는 다양한 무선 통신 기술들이 대안으로 제시되고 있다. 본 논문은 소비 전력과 전송 속도, 채널 특성 등에 있어 장점을 가진 IEEE 802.15.4a(IR-UWB)를 위성의 데이터 버스 시스템으로 사용하는 방안에 대해 제안하고, IR-UWB 모듈의 개발을 위한 베이스 밴드와 RF front end 스테이지의 개념 설계를 소개한다. 또한, 개발될 IR-UWB 모듈의 검증방안을 제안하고, IR-UWB 를 위성용 무선 데이터 버스 시스템에 성공적으로 이식하기 위해필요한 연구 방향에 대해 제시한다. To overcome the drawbacks of a complicated wired data bus system in satellites, much research on the implementation of wireless data bus system has been studying. To this end, infrared communication and various RF communications are suggested as the alternatives. This paper proposes the methodology to utilize IR-UWB system (IEEE 802.15.4a) with advantages in terms of power, data rate and channel characteristics as a feasible solution to wireless data bus system for intra-satellite communication. Also, a conceptual design of baseband and RF front end stage is introduced. Finally, a test method for the IR-UWB module is suggested and further studies needed to successfully transplant IR-UWB technique to wireless data bus system for satellite are mentioned.
조진호,지신애,이병선,안재영,Jo, J.H.,Ji, S.A.,Lee, B.S.,Ahn, J.Y. 한국전자통신연구원 2017 전자통신동향분석 Vol.32 No.3
우리나라는 2단계에 걸친 달 탐사 계획을 세우고 있다. ETRI는 국내 달 탐사 프로그램에 참여하여 우주인터넷 통신기술 및 탐사선 간 통신을 위한 Proximity-1 통신장치를 개발할 계획이다. 본고에서는 우주인터넷의 기술개요와 기술동향을 알아보고 국내 개발계획에 대하여 살펴본다. 아울러 Proximity-1의 기술개요, 규격 및 국내개발 방향에 대하여 함께 살펴보고자 한다.
Performance Comparison of Coherent and Non-Coherent Detection Schemes in LR-UWB System
권순구,지신애,김재석 한국통신학회 2012 Journal of communications and networks Vol.14 No.5
This paper presents new coherent and non-coherent detection methods for the IEEE 802.15.4a low-rate ultra-wideband physical layer with forward error correction (FEC) coding techniques. The coherent detection method involving channel estimation is based on the correlation characteristics of the preamble signal. A coherent receiver uses novel iterated selective-rake (ITSRAKE)to detect 2-bit data in a non-line-of-sight channel. The non-coherent detection method that does not involve channel estimation employs a 2-bit data detection scheme usingmodified transmitted reference pulse cluster (M-TRPC)methods. To compare the two schemes, we have designed an IT-SRAKE receiver and a MTRPC receiver using an IEEE 802.15.4a physical layer. Simulation results show the performance of IT-SRAKE is better than that of the M-TRPC by 3–9 dB.